PL194055B1 - Method for the manufacture of the 3-(trihalosilyl) propyl tin organic compound or a mixture of 3- (trihalosilyl) propyl tin organic compounds as well as the method for the manufacture of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl tin organic halides or a mixture of - Google Patents
Method for the manufacture of the 3-(trihalosilyl) propyl tin organic compound or a mixture of 3- (trihalosilyl) propyl tin organic compounds as well as the method for the manufacture of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl tin organic halides or a mixture ofInfo
- Publication number
- PL194055B1 PL194055B1 PL379683A PL37968398A PL194055B1 PL 194055 B1 PL194055 B1 PL 194055B1 PL 379683 A PL379683 A PL 379683A PL 37968398 A PL37968398 A PL 37968398A PL 194055 B1 PL194055 B1 PL 194055B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- organotin
- formula
- reaction
- solid
- unsubstituted
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- -1 propyl tin organic compound Chemical class 0.000 title claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 18
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- FBIVKLDWLAMJMB-UHFFFAOYSA-N propyltin Chemical compound CCC[Sn] FBIVKLDWLAMJMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 29
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 20
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 20
- PASYEMKYRSIVTP-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichlorosiletane Chemical compound Cl[Si]1(Cl)CCC1 PASYEMKYRSIVTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- GZUPUZMCIXFGMH-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethoxysiletane Chemical compound CO[Si]1(OC)CCC1 GZUPUZMCIXFGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 6
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- 125000005346 substituted cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 41
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 33
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 27
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 230000032050 esterification Effects 0.000 abstract description 19
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 abstract description 19
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract description 18
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 abstract description 10
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract description 3
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 42
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 19
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 16
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 16
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 12
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 10
- YMLFYGFCXGNERH-UHFFFAOYSA-K butyltin trichloride Chemical compound CCCC[Sn](Cl)(Cl)Cl YMLFYGFCXGNERH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 7
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 3
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- MLJDWSXUKCLCLL-UHFFFAOYSA-L 3-[butyl(dichloro)stannyl]propyl-trichlorosilane Chemical compound CCCC[Sn](Cl)(Cl)CCC[Si](Cl)(Cl)Cl MLJDWSXUKCLCLL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- SAVHNASGPOJHJJ-UHFFFAOYSA-K 3-trichlorostannylpropylsilane Chemical class [SiH3]CCC[Sn](Cl)(Cl)Cl SAVHNASGPOJHJJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 2
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LCHKFZCQPKNPTF-UHFFFAOYSA-K trichloro(3-trichlorostannylpropyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCC[Sn](Cl)(Cl)Cl LCHKFZCQPKNPTF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- YQQFFTNDQFUNHB-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethylsiletane Chemical compound C[Si]1(C)CCC1 YQQFFTNDQFUNHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1,3-oxazole-4-carbaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(C=2OC=C(C=O)N=2)=C1 BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013500 M-O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPFVZYNLHYOCQK-UHFFFAOYSA-L [SiH3]C[Sn](Cl)(Cl)C[SiH3] Chemical class [SiH3]C[Sn](Cl)(Cl)C[SiH3] FPFVZYNLHYOCQK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- NSIJEOZNTGFSSP-UHFFFAOYSA-L dichloro(3-trichlorosilylpropyl)tin Chemical compound Cl[Sn](Cl)CCC[Si](Cl)(Cl)Cl NSIJEOZNTGFSSP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000007871 hydride transfer reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000006454 non catalyzed reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 229940087562 sodium acetate trihydrate Drugs 0.000 description 1
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012974 tin catalyst Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNURJTHZHPBUDP-UHFFFAOYSA-K trichlorostannylmethylsilane Chemical class [SiH3]C[Sn](Cl)(Cl)Cl KNURJTHZHPBUDP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0272—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255
- B01J31/0274—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255 containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
- B01J31/122—Metal aryl or alkyl compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/40—Regeneration or reactivation
- B01J31/4015—Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/03—Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/22—Tin compounds
- C07F7/2208—Compounds having tin linked only to carbon, hydrogen and/or halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/22—Tin compounds
- C07F7/2224—Compounds having one or more tin-oxygen linkages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
- B01J2231/49—Esterification or transesterification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/14—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of germanium, tin or lead
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania silanów cynoorganicznych, mających zastosowanie do wytwarzania stałego heterogennego katalizatora do reakcji estryfikacji lub transestryfikacji oraz do reakcji wytwarzania uretanów, moczników, silikonów i amin.The present invention relates to a process for the preparation of organotin silanes applicable to the preparation of a solid heterogeneous catalyst for esterification or transesterification reactions and for the production of urethanes, ureas, silicones and amines.
Wiadomo jest, że homogenne związki cynoorganiczne są efektywnymi katalizatorami estryfikacji, transestryfikacji, reakcji wytwarzania siloksanów i uretanów. Jednakże separacja homogennych katalizatorów cynoorganicznych od produktów reakcji stanowi poważny problem i często jest niemożliwa albo wymaga stosowania specjalnej obróbki, która zazwyczaj niszczy katalizator. Katalizatory homogenne znajdują się w tej samej fazie, zwykle ciekłej, co reagenty i produkty reakcji. Katalizatory heterogenne znajdują się w innej fazie niż produkty reakcji.It is known that homogeneous organotin compounds are effective catalysts for esterification, transesterification, siloxane and urethane formation reactions. However, separation of the homogeneous organotin catalysts from the reaction products is a serious problem and is often impossible or requires a special treatment that usually destroys the catalyst. Homogeneous catalysts are in the same phase, usually liquid, as the reactants and reaction products. Heterogeneous catalysts are in a phase different from the reaction products.
Znanych jest wiele rodzajów katalizatorów heterogennych i mają one liczne zalety w porównaniu z katalizatorami homogennymi, takie jak łatwość separacji katalizatora od produktów reakcji, co ułatwia ponowne wykorzystanie katalizatora, oraz wysoka stabilność mechaniczna i termiczna w szerokim zakresie warunków roboczych. Katalizatory heterogenne niekiedy nie są tak selektywne jak katalizatory homogenne. Kompleksy metali osadzone na nośniku, to jest kompleksy metali przyłączone do nośnika za pomocą wiązania chemicznego są niekiedy równie selektywne jak ich homogenne odpowiedniki.Many types of heterogeneous catalysts are known and have numerous advantages over homogeneous catalysts, such as the ease of separating the catalyst from the reaction products, facilitating catalyst reuse, and high mechanical and thermal stability over a wide range of operating conditions. Heterogeneous catalysts are sometimes not as selective as homogeneous catalysts. Supported metal complexes, i.e. metal complexes attached to the support by means of a chemical bond, are sometimes as selective as their homogeneous counterparts.
Istnieją dwa rodzaje nośników dla katalizatorów heterogennych, polimeryczne i nieorganiczne. Nośniki polimeryczne są popularne, ponieważ są one łatwo do funkcjonalizacji i mają elastyczną strukturę, ułatwiającą oddziaływania między aktywnymi miejscami katalizatora i reagentami. Jednakże nośniki polimeryczne posiadają liczne istotne wady, takie jak słabe właściwości mechaniczne, ograniczona stabilność termiczna, typowo poniżej 160°C, oraz brak sztywności fizycznej w szerokim zakresie warunków procesu technologicznego, co sprawia że regulacja porowatości i charakterystyki dyfuzji jest trudna.There are two types of supports for heterogeneous catalysts, polymeric and inorganic. Polymer supports are popular because they are easily functionalized and have a flexible structure that facilitates interactions between the active sites of the catalyst and the reactants. However, polymeric supports suffer from a number of significant drawbacks, such as poor mechanical properties, limited thermal stability, typically below 160 ° C, and lack of physical stiffness under a wide range of process conditions, which makes it difficult to control the porosity and diffusion characteristics.
Większość ze znanych polimerycznych związków cynoorganicznych nie jest efektywnymi katalizatorami, ponieważ nie posiadają one pożądanej funkcji do reakcji estryfikacji lub transestryfikacji, oraz reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin albo z powodu tego, że cyna ma tendencję do zbyt szybkiego wyciekania z polimeru, tak że można przeprowadzić tylko kilka reakcji. Jiang i współpr. w opisach patentowych USA nr 5436357 i 5561205 ujawnili polimeryczne związki cynoorganiczne, w których związek cynoorganiczny jest przyłączony do polimeru poprzez nielabilne wiązanie i stwierdzili, że są one skuteczne w reakcjach transestryfikacji. Jednakże stosowanie polimerycznych związków cynoorganicznych jest ograniczone do temperatur reakcji w zakresie 50 do 150°C i w związku z tym nie należy oczekiwać ich skuteczności w reakcjach estryfikacji, typowo prowadzonych w temperaturach powyżej 200°C, kiedy stosuje się homogenne katalizatory cynoorganiczne.Most of the known polymeric organotin compounds are not effective catalysts because they do not have the desired function for esterification or transesterification reactions and for urethane, ureas, silicones and amines formation reactions, or because tin tends to leak out of the polymer too quickly so that only a few reactions can be performed. Jiang et al. US Patent Nos. 5,436,357 and 5,561,205 disclose polymeric organotin compounds in which the organotin compound is attached to the polymer via a non-labile bond and found them to be effective in transesterification reactions. However, the use of polymeric organotin compounds is limited to reaction temperatures in the range 50 to 150 ° C and, therefore, is not expected to be effective in esterification reactions, typically carried out at temperatures above 200 ° C, when homogeneous organotin catalysts are used.
Nośniki nieorganiczne mają wiele istotnych zalet w porównaniu z nośnikami polimerycznymi. Mają one sztywną strukturę, która umożliwia lepszą kontrolę porowatości i charakterystyk dyfuzji nośnika i nie mają na nie wpływu warunki procesu technologicznego. Stabilność termiczna jest zwykle limitowana przez stabilność kompleksu osadzonego na nośniku a nie stabilność nośnika jako takiego. Mają one także wysoką stabilność mechaniczną, co zapobiega fizycznemu rozpadaniu się cząstek i tworzeniu się „miału”. Najczęściej stosowanymi nośnikami nieorganicznymi są tlenki metali ze względu na to, że tlenki metali zawierają powierzchniowe grupy hydroksylowe, które można łatwo funkcjonalizować. Generalnie dla osadzania kompleksów na powierzchni tlenków metali stosuje się dwa sposoby przyłączania. Pierwszy polega na zastosowaniu kompleksu metalu, który zawiera labilny ligand zdolny do reakcji z powierzchniowymi grupami hydroksylowymi z wytworzeniem produktu reakcji, w którym centrum metaliczne w kompleksie jest związane bezpośrednio z powierzchnią poprzez atom tlenu, zgodnie z reakcją: {E} — OH + X — M > {E} — O — M + HX, gdzie {E} — OH oznacza tlenek metalu, M oznacza centrum metaliczne w kompleksie a X oznacza labilny ligand.Inorganic supports have many significant advantages over polymeric supports. They have a rigid structure that allows better control of the porosity and diffusion characteristics of the carrier and are unaffected by process conditions. Thermal stability is usually limited by the stability of the complex deposited on the support, not the stability of the support as such. They also have high mechanical stability which prevents physical particle breakdown and the formation of "fines". The most commonly used inorganic supports are metal oxides because the metal oxides contain surface hydroxyl groups that can be easily functionalized. In general, two methods of attachment are used for depositing complexes on the surface of metal oxides. The first involves the use of a metal complex that contains a labile ligand capable of reacting with surface hydroxyl groups to form a reaction product in which the metal center in the complex is bonded directly to the surface through an oxygen atom according to the reaction: {E} - OH + X - M> {E} - O - M + HX, where {E} - OH is a metal oxide, M is a metal center in the complex and X is a labile ligand.
Typowy korzystny sposób przyłączenia kompleksu metalu polega na zastosowaniu funkcjonalizowanego silanu, który zawiera przy atomie krzemu labilne ligandy, zdolne do reakcji z powierzchniowymi grupami hydroksylowymi tlenku metalu stanowiącego nośnik, co można przedstawić za pomocą reakcji: {E} — OH + X3SiY > {E} — O — SiY, gdzie {E} — OH oznacza tlenek metalu, X oznacza MeO, EtO, Cl, etc, a Y oznacza grupę funkcyjną.A typical preferred method for attaching a metal complex is to use a functionalized silane which contains labile ligands on the silicon atom capable of reacting with the surface hydroxyl groups of the supporting metal oxide, which can be represented by the reaction: {E} - OH + X 3 SiY> { E} - O - SiY, where {E} - OH is a metal oxide, X is MeO, EtO, Cl, etc, and Y is a functional group.
Wypłukiwanie kompleksu metalu z powierzchni może stanowić poważny problem, jeśli w warunkach reakcji zachodzi w jakimkolwiek stopniu dysocjacja metalu.Leaching the metal complex from the surface can be a serious problem if any degree of metal dissociation occurs under the reaction conditions.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
Większość ze znanych związków cynoorganicznych nie nadaje się do wytwarzania katalizatorów heterogennych, ponieważ albo nie mają one pożądanej funkcji do prowadzenia reakcji estryfikacji, transestryfikacji, reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin, nie mogą być zmodyfikowane tak aby taką funkcję posiadały, albo nie tworzą stabilnych wiązań z nośnikami nieorganicznymi. Syntezę kilku trichlorków sililometylocynowych i dichlorków bis(sililometylo)cynowych opisali V. F. Mironov, E. M. Stepina i E. M. Shiryaev, Zh. Obshch. Khim., 42, 631 (1972); V. F. Mironov, E. M. Shiryaev, V. V. Yankov, A. F. Gladchenko i A. D. Naumov, Zh. Obshch. Khim., 44, 806 (1974); V. F. Mironov, V. I. Shiryaev, E. M. Stepina, V. V. Yankov i V. P. Kochergin, Zh. Obshch. Khim., 45, 2448 (1975), ale nie ujawniają oni ani nie sugerują wiązania tych związków do nośnika nieorganicznego ani nie oznaczyli ich aktywności jako katalizatorów. Podobnie, N. Auner i J. Grobe w Z. Anorg. Allg. Chem., 500, 132 (1983) opisali pewną liczbę trichlorków 3-sililopropylocynowych, ale nie ujawniają ani nie sugerują wiązania tych związków do nośnika nieorganicznego i nie oznaczyli ich aktywności jako katalizatorów. H. Schumann i B. Pachaly w Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 20, 1043 (1981), H. Schumann i B. Pachaly w J. Organometal. Chem., 233, 281 (1982), H. Schumann i B. Pachaly w niemieckim opisie zgłoszeniowym nr DE 3116643 ujawnili pewne związki cynoorganiczne osadzone na nośniku glinowym i krzemionkowym, jednakże nie zawierają one funkcji pożądanej dla katalizy albo posiadają labilne wiązanie między krzemem a cyną. S. A. Matlin i P. S. Gandham w J. Chem. Soc., Chem. Commun., 798 (1984) opisali stosowanie dimetanolanów cynoorganicznych związanych z powierzchnią krzemionki, skutecznych jako katalizatorów przeniesienia jonu wodorkowego, do redukcji ketonów i aldehydów.Most of the known organotin compounds are not suitable for the preparation of heterogeneous catalysts because they either do not have the desired function to carry out esterification, transesterification, urethane, ureas, silicones and amines forming reactions, and cannot be modified to have such a function or not stable bonds with inorganic carriers. The synthesis of several silylmethyltin trichlorides and bis (silylmethyl) tin dichlorides are described by V. F. Mironov, E. M. Stepina, and E. M. Shiryaev, Zh. Obshch. Khim., 42, 631 (1972); V. F. Mironov, E. M. Shiryaev, V. V. Yankov, A. F. Gladchenko, and A. D. Naumov, Zh. Obshch. Khim. 44, 806 (1974); V. F. Mironov, V. I. Shiryaev, E. M. Stepina, V. V. Yankov, and V. P. Kochergin, Zh. Obshch. Khim., 45, 2448 (1975), but they do not disclose or suggest the binding of these compounds to an inorganic support or label their activity as catalysts. Similarly, N. Auner and J. Grobe in Z. Anorg. Allg. Chem., 500, 132 (1983) describe a number of 3-silylpropyltin trichlorides, but do not disclose or suggest the binding of these compounds to an inorganic support and have not determined their activity as catalysts. H. Schumann and B. Pachaly in Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 20, 1043 (1981), H. Schumann and B. Pachaly in J. Organometal. Chem., 233, 281 (1982), H. Schumann and B. Pachaly in DE 3116643 disclose certain organotin compounds supported on an aluminum and silica support, however they do not contain the function desired for catalysis or have a labile bond between silicon and tin. S. A. Matlin and P. S. Gandham in J. Chem. Soc., Chem. Commun., 798 (1984) describe the use of organotin dimethoxide bonded to the silica surface which is effective as hydride transfer catalysts for the reduction of ketones and aldehydes.
Celem wynalazku jest zatem uzyskanie funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych, w których związek cynoorganiczny jest połączony z silanem za pomocą stabilnej grupy ligandu (nielabilnej zarówno na końcu cynowym jak i końcu krzemowym), co najmniej jeden z ligandów na końcu krzemowym cząsteczki jest labilny i tworzy stabilne wiązanie krzem-tlen z powierzchnią nośników nieorganicznych, i co najmniej jeden z ligandów na końcu cynowym cząsteczki jest grupą labilną.The aim of the invention is therefore to obtain functionalized organotin silanes in which the organotin compound is linked to the silane by a stable ligand group (non-labile at both the tin end and the silicon end), at least one of the ligands at the silicon end of the molecule is labile and forms a stable silicon bond. - oxygen with the surface of inorganic carriers, and at least one of the ligands at the tin terminus of the molecule is a labile group.
Przedmiotem wynalazku są zatem sposoby wytwarzania silanów cynoorganicznych.The invention therefore relates to processes for the preparation of organotin silanes.
Pierwszym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania związku 3-(trihalosililo)propylocynoorganicznego lub mieszaniny związków 3-(trihalosililo)propylocynoorganicznych, polegający tym, że poddaje się reakcji 1,1-dihalosilacyklobutan z halogenkiem cyny o wzorze 4The first subject of the invention is a process for the preparation of an organotin 3- (trihalosilyl) propyltin compound or a mixture of 3- (trihalosilyl) propyltinorganic compounds, which comprises reacting 1,1-dihalosilacyclobutane with a tin halide of formula IV.
RR
IAND
R-Sn-RR-Sn-R
IAND
RR
WZÓR 4 w którym każ dy z podstawników R jest niezależ nie wybrany z grupy skł adają cej się z F, Cl, Br, I, niepodstawionego lub podstawionego alkilu C1 do C20, niepodstawionego lub podstawionego alkenylu C1 do C20, niepodstawionego lub podstawionego cykloalkilu C1 do C12, lub niepodstawionego lub podstawionego arylu, przy czym co najmniej jeden podstawnik R jest wybrany z F, Cl, Br lub I, w obecności skutecznej katalitycznie ilości kwasu Lewisa.FORMULA 4 wherein each R is independently selected from the group consisting of F, Cl, Br, I, unsubstituted or substituted C1 to C20 alkyl, unsubstituted or substituted C1 to C20 alkenyl, unsubstituted or substituted C1 to C20 cycloalkyl C12, or unsubstituted or substituted aryl, wherein at least one R is selected from F, Cl, Br or I in the presence of a catalytically effective amount of a Lewis acid.
W jednym z wykonań sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się tetrachlorek cyny i reakcję prowadzi się w podwyż szonej temperaturze powyż ej 25°C.In one embodiment of the process, the tin halide of Formula 4 is tin tetrachloride and the reaction is carried out at an elevated temperature above 25 ° C.
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się trichlorek cynoorganiczny, w którym jeden podstawnik R jest wybrany z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is organotin trichloride in which one R is selected from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się dichlorek cynodiorganiczny, w którym dwa podstawniki R są wybrane z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is the cinodiorganic dichloride in which the two R substituents are selected from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się chlorek cynotriorganiczny, w którym trzy podstawniki R są wybrane z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is an organocinyl chloride in which the three R substituents are selected from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
Korzystnie jako 1,1-dihalosilacyklobutan stosuje się 1,1-dichlorosilacyklobutan.Preferably, 1,1-dichlorosilacyclobutane is used as the 1,1-dihalosilacyclobutane.
Wytwarzanie silanów cynoorganicznych sposobem według wynalazku polega zatem na reakcjiThe production of the organotin silanes according to the invention is therefore a reaction
1,1-dihalosilacykloalkanu (na przykład 1,1-dichlorosilacyklobutanu) z halogenkiem cynoorganicznym,1,1-dihalosilacycloalkane (e.g. 1,1-dichlorosilacyclobutane) with organotin halide,
PL 194 055 B1 w obecnoś ci skutecznej katalitycznie iloś ci kwasu Lewisa, takiego jak trichlorek glinu, z wytworzeniem odpowiadających związków 3-silapropylocynowych.In the presence of a catalytically effective amount of a Lewis acid, such as aluminum trichloride, to give the corresponding 3-silapropyltin compounds.
W przypadku zastosowania tetrachlorku cyny otrzymuje się mieszaninę trihalogenkuWhen tin tetrachloride is used, a trihalide mixture is obtained
3-(trihalosililo)propylocynowego, takiego jak trichlorek 3-(trichlorosililo)propylocynowy, i dihalogenku di-3-(trihalosililo)propylocynowego, takiego jak dichlorek 3-(trichlorosililo)propylocynowy. W przypadku zastosowania trichlorku cynoorganicznego, takiego jak na przykład trichlorek butylocyny, w wyniku otwarcia pierścienia silacyklobutanu otrzymuje się halogenki 3-(trihalosililo)propylocynoorganiczne, takie jak dichlorek 3-(trichlorosililo)propylobutylocyny.3- (trihalosilyl) propyltin, such as 3- (trichlorosilyl) propyltin trichloride, and di-3- (trihalosilyl) propyltin dihalide, such as 3- (trichlorosilyl) propyltin dichloride. When organotin trichloride is used, such as, for example, butyltin trichloride, the opening of the silacyclobutane ring produces organic 3- (trihalosilyl) propyltin halides, such as 3- (trichlorosilyl) propylbutyltin dichloride.
Jedyne opisane przedtem przykłady takich reakcji otwarcia pierścienia ograniczone są do reakcji 1,1-dichloro- i 1,1-dimetylosilacyklobutanu z czterochlorkiem cyny z wytworzeniem odpowiadających związków trichlorków 3-sililopropylocyny. Chociaż reakcja 1,1-dichlorosilacyklobutanu z czterochlorkiem cyny została opisana przez Auner'a i Grobe, to stwierdzono, że reakcja ta nie daje znaczącej konwersji silacyklobutanu do oczekiwanego silanu cynoorganicznego. Nieoczekiwanie stwierdzono, że po dodaniu małej ilości odpowiedniego kwasu Lewisa jako katalizatora, takiego jak trichlorek glinu, otrzymuje się mieszaninę trichlorku 3-(trichlorosililo)propylocynowego i dichlorku di-3-(trichlorosililo)propylocynowego. Przy zastosowaniu jako katalizatora kwasu Lewisa 1,1-dichlorosilacyklobutan reaguje z halogenkami cynoorganicznymi, takimi jak trichlorek butylocyny, z otwarciem pierścienia silacyklobutanowego, dając dichlorek 3-(trichlorosililo)propylobutylocyny.The only examples of such ring opening reactions described previously are limited to the reaction of 1,1-dichloro and 1,1-dimethylsilacyclobutane with tin tetrachloride to give the corresponding 3-silylpropyltin trichloride compounds. Although the reaction of 1,1-dichlorosilacyclobutane with tin tetrachloride has been reported by Auner and Grobe, it was found that this reaction did not result in significant conversion of the silacyclobutane to the expected organotin silane. It has surprisingly been found that a mixture of 3- (trichlorosilyl) propyltin trichloride and di-3- (trichlorosilyl) propyltin dichloride is obtained upon addition of a small amount of a suitable Lewis acid catalyst such as aluminum trichloride. When used as a Lewis acid catalyst, 1,1-dichlorosilacyclobutane reacts with organotin halides such as butyltin trichloride to open the silacyclobutane ring to give 3- (trichlorosilyl) propylbutyltin dichloride.
Stwierdzono też, że zastąpienie funkcji chlorkowej w dichlorosilacyklobutanie grupami funkcyjnymi dialkoksy lub diaryloksy, eliminuje potrzebę stosowania kwasu Lewisa jako katalizatora reakcji otwarcia pierścienia z wytworzeniem silanów cynoorganicznych, a reakcja tetrahalogenków cyny i halogenków cynoorganicznych z 1,1-dialkoksysilacyklobutanami przebiega bez potrzeby dodawania katalizatora.It has also been found that replacing the chloride function in dichlorosilacyclobutane with dialkoxy or diaryloxy functional groups eliminates the need for Lewis acid as a ring opening catalyst to form organotin silanes, and the reaction of tin tetrahalides and organotin halides with 1,1-dialkoxysilacyclobutanes occurs without the need to add a catalyst.
Drugim przedmiotem wynalazku jest zatem sposób wytwarzania halogenku 3-(diorganooksyhalosililo)propylocynoorganicznego lub mieszaniny halogenków 3-(diorganooksyhalosililo)propylocynoorganicznych, polegający na tym, że poddaje się reakcji 1,1-diorganooksysilacyklobutan o wzorze 5The second object of the invention is therefore a process for the preparation of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl organotin halide or a mixture of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl organotin halides, which comprises reacting 1,1-diorganoxysilacyclobutane of the formula 5
w którym każdy z podstawników R jest niezależnie wybrany z grupy składają cej się z alkilu C1 do C20 niepodstawionego lub podstawionego, cykloalkilu C5 do C20 niepodstawionego lub podstawionego lub arylu niepodstawionego lub podstawionego, z halogenkiem cyny o wzorze 4wherein each R is independently selected from the group consisting of unsubstituted or substituted C1 to C20 alkyl, unsubstituted or substituted C5 to C20 cycloalkyl, or unsubstituted or substituted aryl, with tin halide of formula 4
RR
IAND
R-Sn-RR-Sn-R
IAND
RR
WZÓR 4 w którym każdy z podstawników R jest niezależnie wybrany z grupy sk ładającej się z F, Cl, Br, I, alkilu C1 do C20 niepodstawionego lub podstawionego, alkenylu C1 do C20, niepodstawionego lub podstawionego, cykloalkilu C5 do C12, niepodstawionego lub podstawionego lub arylu niepodstawionego lub podstawionego, przy czym co najmniej jeden podstawnik R jest wybrany z F, Cl, Br lub I.FORMULA 4 wherein each R is independently selected from the group consisting of F, Cl, Br, I, unsubstituted or substituted C1 to C20 alkyl, C1 to C20 alkenyl, unsubstituted or substituted, C5 to C12 cycloalkyl, unsubstituted or substituted or unsubstituted or substituted aryl, wherein at least one R is selected from F, Cl, Br or I.
W jednym z wykonań sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się tetrachlorek cyny.In one embodiment of the process, the tin halide of Formula IV is tin tetrachloride.
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się trichlorek cynoorganiczny, otrzymany przez wybranie jednego R z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is organotin trichloride, obtained by selecting one R from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się dichlorek cynoorganiczny, otrzymany przez wybranie dwóch R z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is organotin dichloride, obtained by selecting two Rs from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
W innym wykonaniu sposobu jako halogenek cyny o wzorze 4 stosuje się chlorek cynotriorganiczny, otrzymany przez wybranie trzech R z grup alkilowych, alkenylowych, cykloalkilowych i arylowych.In another embodiment of the process, the tin halide of formula IV is an organocinyl chloride obtained by selecting three Rs from alkyl, alkenyl, cycloalkyl and aryl groups.
Korzystnie jako 1,1-diorganooksysilacyklobutan stosuje się 1,1-dimetoksysilacyklobutan.Preferably 1,1-dimethoxysilacyclobutane is used as the 1,1-diorganoxysilacyclobutane.
Synteza ta dla dichlorosilacyklobutanu oraz AlCl3 jako katalizatora kwasu Lewisa może być przedstawiona za pomocą ogólnego schematu reakcji I, na którym n = 1 do 4. Jest zrozumiałe, że można zastosować dowolny kwas Lewisa.This synthesis for dichlorosilacyclobutane and AlCl3 as Lewis acid catalyst can be represented by General Reaction Scheme I where n = 1 to 4. It is understood that any Lewis acid could be used.
W tym ogólnym schemacie reakcji kwas Lewisa (trichlorek glinu) będzie katalizował reakcję halogenku cynoorganicznego z 1,1-dihalosilacyklobutanem.In this general reaction scheme, a Lewis acid (aluminum trichloride) will catalyze the reaction of an organotin halide with 1,1-dihalosilacyclobutane.
Reakcja będzie dawać produkt lub mieszaninę produktów, zależnie od wartości n w ogólnym schemacie reakcji. Przedstawiono to za pomocą serii reakcji dla każdej z wartości n, zgodnie ze schematem II.The reaction will yield a product or a mixture of products depending on the value of n in the overall reaction scheme. This is represented by a series of reactions for each of the n values according to Scheme II.
Ponadto AlCl3 znany jest specjalistom jako efektywny katalizator reakcji redystrybucji związków cynoorganicznych. Są inne potencjalne cząsteczki, które mogą wytworzyć się przez redystrybucję grup R, Cl3Si(CH2)3- i Cl przy atomie cyny, które istnieją w równowadze. W związku z tym produkt można lepiej opisać jako produkt reakcji niż za pomocą wzoru strukturalnego. Względne ilości produktów reakcji w mieszaninie będą zmieniać się, zależnie od stosunku molowego reagentów, to jest stosunku molowego 1,1-dichlorosilacyklobutanu, poddawanego reakcji z halogenkiem.Moreover, AlCl3 is known to those skilled in the art as an effective catalyst for the redistribution of organotin compounds. There are other potential molecules that can be generated by redistributing the R, Cl3Si (CH2) 3-, and Cl groups on the tin that exist in equilibrium. Accordingly, the product can be better described as a reaction product than by a structural formula. The relative amounts of the reaction products in the mixture will vary depending on the molar ratio of the reactants, that is, the molar ratio of 1,1-dichlorosilacyclobutane to be reacted with the halide.
Odkryto także inną syntezę nie wymagającą stosowania kwasu Lewisa jako katalizatora, polegającą na reakcji 1,1-dialkoksysilacyklobutanu, takiego jak 1,1-dimetoksysilacyklobutan, z R4-nSnCln. Reakcje dla różnych wartości R4-n dają mieszaniny produktów reakcji przedstawionych na schemacie II, z tym wyją tkiem, ż e chlorki przy atomie krzemu są zastą pione przez grupy RO- i nie ma potrzeby stosowania kwasu Lewisa jako katalizatora.Another synthesis not requiring the use of a Lewis acid catalyst was also discovered, involving the reaction of 1,1-dialkoxysilacyclobutane such as 1,1-dimethoxysilacyclobutane with R4-nSnCln. Reactions for different values of R4-n give mixtures of the reaction products shown in Scheme II, except that the chlorides on the silicon atom are replaced by RO- groups and there is no need to use a Lewis acid catalyst.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
Reaktywność halogenku cyny zmniejsza się wraz ze zwiększeniem liczby organicznych grup funkcyjnych przy atomie cyny, to jest reaktywność zmniejsza się w kolejności SnCl4>RSnCl3>R2SnCl2 i R3SnCl, szczególnie w przypadku reakcji nie katalizowanych.The reactivity of the tin halide decreases with increasing the number of organic functional groups on the tin, i.e., the reactivity decreases in the order of SnCl4> RSnCl3> R2SnCl2 and R3SnCl, especially in non-catalyzed reactions.
Wytwarzanie silanów cynoorganicznych sposobem według wynalazku i ich chemiczne wiązanie ze stałym nośnikiem zawierającym tlenek metalu z powierzchniowymi grupami hydroksylowymi ujawniono poniżej oraz w przykładach co najmniej jednego korzystnego wykonania.The production of organotin silanes according to the invention and their chemical bonding to a solid support containing a metal oxide with surface hydroxyl groups is disclosed below and in the examples of at least one preferred embodiment.
Stały, osadzony na nośniku związek cynoorganiczny uzyskany w wyniku reakcji silanów cynoorganicznych otrzymanych sposobem według wynalazku ze stałymi tlenkami metali, zawierającymi powierzchniowe grupy hydroksylowe, takimi jak szkło, krzemionka, mika, silikażel, tlenek glinu, aluminosiloksany, kaolin, tlenek cyrkonowy i tlenek chromu, okazał się doskonałym heterogennym katalizatorem reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin.A solid, supported organotin compound obtained by reacting the organotin silanes of the invention with solid metal oxides containing surface hydroxyl groups, such as glass, silica, mica, silica gel, aluminum oxide, aluminosiloxanes, kaolin, zirconium oxide and chromium oxide, has proved to be an excellent heterogeneous catalyst for esterification or transesterification reactions or for the formation of urethanes, ureas, silicones and amines.
Odkryto, że osadzone na nośniku funkcjonalizowane silany cynoorganiczne stanowią klasę doskonałych heterogennych katalizatorów reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin.The supported functionalized organotin silanes have been found to be a class of excellent heterogeneous catalysts for esterification or transesterification or urethane, ureas, silicones and amines forming reactions.
Sposób prowadzenia reakcji estryfikacji lub transestryfikacji oraz reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin obejmuje etapy reakcji nie znajdujących się w fazie stałej reagentów reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin, w obecnoś ci skutecznej katalitycznie iloś ci stał ego, osadzonego na noś niku silanu cynoorganicznego otrzymanego sposobem według wynalazku oraz separacji tego stałego katalizatora od fazy nie-stałej, zawierającej produkty reakcji.The method of carrying out the esterification or transesterification reaction and the formation of urethanes, ureas, silicones and amines comprises the steps of the reaction of the non-solid phase reactants of the esterification or transesterification reaction or the formation of urethanes, ureas, silicones and amines in the presence of a catalytically effective amount of solids. , supported on the organotin silane obtained by the process of the invention, and the separation of the solid catalyst from the non-solid phase containing the reaction products.
Sposób prowadzenia ciągłej reakcji estryfikacji lub transestryfikacji oraz reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin, obejmuje ciągłą reakcję reagentów reakcji estryfikacji lub transestryfikacji oraz reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin w reaktorze zawierającym skuteczną katalitycznie ilość stałego, osadzonego na nośniku silanu cynoorganicznego otrzymanego sposobem według wynalazku jako katalizatora i ciągłą separację fazy nie-stałej, zawierającej produkty reakcji, od tego stałego katalizatora.The method of conducting a continuous esterification or transesterification reaction and the formation of urethanes, ureas, silicones and amines involves the continuous reaction of the reactants of the esterification or transesterification reaction and the formation of urethanes, ureas, silicones and amines in a reactor containing a catalytically effective amount of a solid, supported on a support organotin silane obtained by the process of the invention as a catalyst and the continuous separation of the non-solid phase containing the reaction products from the solid catalyst.
Heterogenny katalizator zawierający silan cynoorganiczny lub funkcjonalizowany silan cynoorganiczny wytwarza się przez chemiczne związanie (osadzenie na nośniku) silanu cynoorganicznego o lub funkcjonalizowanego silanu cynoorganicznego na stał ym tlenku metalu zawierają cym powierzchniowe grupy hydroksylowe poprzez co najmniej jedno wiązanie metal-O-Si. Funkcjonalizowane heterogenne silany cynoorganiczne mogą być zsyntetyzowane albo przez związanie silanu cynoorganicznego na stałym nośniku albo przez związanie funkcjonalizowanego silanu cynoorganicznego na stałym nośniku a następnie ulepszenie funkcjonalności katalitycznej przez zastąpienie co najmniej jednej z labilnych grup na cynie w silanie cynoorganicznym z grupami podstawników.A heterogeneous catalyst containing an organotin silane or a functionalized organotin silane is prepared by chemically bonding (supporting) an organotin or functionalized organotin silane to a solid metal oxide containing surface hydroxyl groups via at least one metal-O-Si bond. Functionalized heterogeneous organotin silanes can be synthesized either by binding the organotin silane to a solid support or by binding the functionalized organotin silane to a solid support and then improving the catalytic functionality by replacing at least one of the labile groups on the tin in the organotin silane with groups of substituents.
Funkcjonalność katalityczną silanów cynoorganicznych lub funkcjonalizowanych silanów można zwiększyć przez przekształcenie ich odpowiednio do funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych i osadzonych na noś niku funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych. Dokonuje się tego przez zastąpienie labilnej grupy związanej z cyną w wyniku reakcji z reagentem wybranym z grupy składającej się z wodorotlenków, tlenków, węglanów, wodorowęglanów, fosforanów, fosfinianów, siarczanów, soli kwasów organicznych, sulfonianów, metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, alkoholi, fenoli oraz soli kwasów nieorganicznych i organicznych. W wyniku tego uzyskuje się klasę osadzonych na nośniku funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych, będących doskonałymi heterogennymi katalizatorami reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin. Kluczowym warunkiem dla właściwości katalitycznych tej grupy funkcjonalnej jest tworzenie się labilnego wiązania z cyną w typowych warunkach reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin. Aktywne katalitycznie grupy przy atomie cyny obejmują F, Cl, Br, I, M-O-, OR, benzyl, winyl, allil, grupę wodorkową, hydroksylową, siarczkową, siarczanową, węglanową, fosforanową, fosforynową, fosfonianową, sulfonianową, merkaptanową, resztę kwasu merkaptanowego, merkaptoalkoholu lub merkaptoestru, karboksylanów C1 do C20 podstawionych lub niepodstawionych. Jednakże korzystnymi grupami są Cl, OR, tlenek, wodorotlenek, sulfonian, lub karboksylany C1 do C20 podstawione lub niepodstawione.The catalytic functionality of the organotin or functionalized silanes can be enhanced by converting them to functionalized organotin silanes and supported functionalized organotin silanes, respectively. This is done by replacing the labile tin-related group by reaction with a reagent selected from the group consisting of hydroxides, oxides, carbonates, bicarbonates, phosphates, phosphinates, sulfates, salts of organic acids, sulfonates, alkali metals and alkaline earth metals, alcohols, phenols and salts of inorganic and organic acids. The result is a class of supported functionalized organotin silanes which are excellent heterogeneous catalysts for esterification or transesterification or urethane, ureas, silicones and amines formation reactions. A key condition for the catalytic properties of this functional group is the formation of a labile bond with tin under conventional esterification or transesterification reaction conditions or urethane, ureas, silicones and amines forming reaction. Catalytically active groups on the tin atom include F, Cl, Br, I, MO-, OR, benzyl, vinyl, allyl, hydride, hydroxyl, sulfide, sulfate, carbonate, phosphate, phosphite, phosphonate, sulfonate, mercaptan, mercaptanic acid residue , mercapto alcohol or mercaptoester, substituted or unsubstituted C1 to C20 carboxylates. However, preferred groups are Cl, OR, oxide, hydroxide, sulfonate, or substituted or unsubstituted C1 to C20 carboxylates.
Osadzone na nośniku silany cynoorganiczne i funkcjonalizowane osadzone na nośniku silany cynoorganiczne okazały się doskonałymi heterogennymi katalizatorami reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów i amin.Supported organotin silanes and functionalized supported organotin silanes have proved to be excellent heterogeneous catalysts for esterification or transesterification or urethane, urea, silicones and amine formation reactions.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
Ulepszony sposób estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów lub amin polega na reakcji w fazie niestałej reagentów reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów lub amin i charakteryzuje się tym, że poddaje się reakcji reagenty w fazie nie-stałej w obecności katalitycznie skutecznej ilości stałego, osadzonego na nośniku katalizatora silanocynoorganicznego, zawierającego silan cynoorganiczny lub funkcjonalizowany silan cynoorganiczny oraz oddziela się od tego stałego katalizatora fazę niestałą, zawierającą produkty reakcji. W wyniku tego otrzymuje się produkt reakcji katalizowanej katalizatorem zawierającym cynę, zawierający mimo to bardzo mało cyny po operacji separacji faz, w której oddziela się stały katalizator od nie-stałego produktu reakcji. Operacje separacji faz, takie jak separacje faz ciecz-ciało stałe i gaz-ciało stałe są dobrze znanymi operacjami jednostkowymi w inżynierii chemicznej i są stosowane w praktyce. Kilka znanych operacji jednostkowych, w których do separacji substancji stosuje się różnice faz, to filtracja, wirowanie, osadzanie i wychwytywanie. Ponadto separację można przeprowadzić gdy stały katalizator znajduje się w reaktorze, takim jak upakowane złoże lub kolumna, do którego dodaje się nie-stałe reagenty i z którego usuwa nie-stałe produkty reakcji, w wyniku czego uzyskuje się separację nie-stałych produktów reakcji od stałego katalizatora. Reaktor zawierający stały katalizator może być stosowany do ciągłego prowadzenia reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów lub amin. Dokonuje się tego przez ciągłe dodawanie nie-stałych reagentów do reaktora zawierającego katalizator i ciągłe usuwanie strumienia zawierającego nie-stałe produkty reakcji.An improved esterification or transesterification or urethane, ureas, silicones or amine forming reaction process consists in reacting in the non-solid phase of the reactants of the esterification or transesterification reaction or the urethane, ureas, silicones or amines forming reaction, and is characterized by reacting non-phase reactants solid in the presence of a catalytically effective amount of a solid, supported organosilane catalyst containing the organotin silane or a functionalized organotin silane, and the non-solid phase containing the reaction products is separated from the solid catalyst. As a result, a tin-catalyzed reaction product is obtained which nevertheless contains very little tin after a phase separation operation in which the solid catalyst is separated from the non-solid reaction product. Phase separation operations such as liquid-solid and gas-solid phase separations are well known unit operations in chemical engineering and are used in practice. Several known unit operations using phase differences to separate substances are filtration, centrifugation, settling and trapping. Further, separation may be performed while the solid catalyst is in a reactor, such as a packed bed or column to which the non-solid reactants are added and from which the non-solid reaction products are removed, thereby separating the non-solid reaction products from the solid catalyst. . The reactor containing the solid catalyst can be used to continuously carry out the esterification or transesterification reaction or the formation of urethanes, ureas, silicones or amines. This is accomplished by continuously adding the non-solid reactants to the reactor containing the catalyst and continuously removing the stream containing the non-solid reaction products.
Zarówno przy ciągłym jak i okresowym prowadzeniu procesu po separacji od stałego katalizatora produkty reakcji mają zaskakująco niski poziom zanieczyszczeń cyną, zwykle poniżej 100 ppm i mogą być niższe niż 10 ppm. Taką czystość uzyskuje się przez prostą separację faz, w której stały (heterogenny) katalizator oddziela się od nie-stałych, zwykle ciekłych, produktów reakcji. Czystość ta jest także związana z tym, że katalizator cynowy nie jest łatwo ekstrahowalny ze stałego nośnika ze względu na silne wiązanie między nośnikiem a silanem cynoorganicznym, uzyskiwane poprzez wiązanie M-O-Si. Zmniejszenie lub wyeliminowanie zanieczyszczeń cyną ma ważne znaczenie gdy produkt reakcji estryfikacji lub transestryfikacji lub reakcji tworzenia uretanów, moczników, silikonów lub amin będzie stosowany w kontakcie z żywnością, na przykład w pojemnikach lub spożywany przez ludzi, na przykład w postaci produktów farmaceutycznych.In both continuous and batch operation after separation from the solid catalyst, the reaction products have surprisingly low levels of tin impurities, typically below 100 ppm, and may be below 10 ppm. This purity is achieved by simple phase separation in which the solid (heterogeneous) catalyst is separated from the non-solid, usually liquid, reaction products. This purity is also related to the fact that the tin catalyst is not easily extractable from the solid support due to the strong bond between the support and the organotin silane achieved by the M-O-Si bond. Reducing or eliminating tin impurities is important when the product of the esterification or transesterification reaction or urethane, ureas, silicones or amines forming reaction is to be used in contact with food, for example in containers or for human consumption, for example in the form of pharmaceutical products.
Heterogenny katalizator silanocynoorganiczny jest stałym, osadzonym na nośniku silanem cynoorganicznym lub funkcjonalizowanym silanem cynoorganicznym, uzyskiwanym jako produkt reakcji silanu cynoorganicznego lub funkcjonalizowanego silanu cynoorganicznego ze stałym nośnikiem, mającym tlenek metalu zawierający na powierzchni stałego nośnika grupy hydroksylowe. Przykładami odpowiednich substancji tlenków metali są szkła, takie jak krzemionka, mika, silikażel, tlenek glinu, aluminosiloksany, kaolin, tlenek tytanu, tlenek cyrkonowy i tlenek chromu. Odpowiednimi nośnikami mogą być stałe, puste w środku lub porowate cząstki takich materiałów lub kompozytów, mających takie substancje na powierzchni cząstki. Wynalazek niniejszy jest niezależny od kształtu i wielkości stałego nośnika. Jakkolwiek typowy kształt nośników to perełki, to do praktycznej realizacji wynalazku można wybrać i zastosować dowolny dogodny kształt i wielkość, uwzględniając takie czynniki jak właściwy stosunek pola powierzchni do ciężaru i/lub łatwość separacji stałego katalizatora od nie-stałych produktów reakcji.The heterogeneous organosilane catalyst is a solid, supported organotin silane or a functionalized organotin silane, obtained as the reaction product of the organotin or functionalized organotin silane with a solid support having a metal oxide containing hydroxyl groups on the surface of the solid support. Examples of suitable metal oxide materials are glasses such as silica, mica, silica gel, alumina, aluminosiloxanes, kaolin, titanium oxide, zirconia, and chromium oxide. Suitable carriers may be solid, hollow or porous particles of such materials or composites having such substances on the particle surface. The present invention is independent of the shape and size of the solid support. Although the typical shape of the supports are beads, any convenient shape and size may be selected and used in practicing the invention, taking into account factors such as an appropriate surface area to weight ratio and / or the ease of separation of the solid catalyst from the non-solid reaction products.
Jedną lub więcej labilnych grup (to jest F, Cl, Br, I lub OR) na atomie cyny osadzonego na nośniku katalizatora zawierającego silan cynoorganiczny, korzystnie zastępuje się grupą mającą ulepszone właściwości katalityczne. Można tego dokonać przez reakcję silanu cynoorganicznego, przed lub po związaniu z nośnikiem (korzystnie po związaniu), z szeroką gamą reagentów, takich jak wodorotlenki, tlenki, węglany, wodorowęglany, fosforany, fosfiniany, siarczany, sole kwasów organicznych, sulfoniany metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, i przez reakcję z alkoholami, fenolami i kwasami nieorganicznymi i organicznymi oraz innymi reagentami znanymi specjalistom dla celów podstawienia funkcji halogenkowej w halogenku cynoorganicznym. W wyniku tego uzyskuje się zastąpienie labilnej grupy (to jest F, Cl, Br, I lub OR) na cynie grupą funkcyjną taką jak tlenek, wodorotlenek, karboksylan, wodorokarboksylan, siarczan, sól organiczna, sulfonian, fenolan, kwasy nieorganiczne lub organiczne, merkaptydy, fosforan, fosforyn, fosfnian i węglan. Chociaż silan cynoorganiczny z labilną grupą halogenkową przy atomie cyny jest aktywny katalitycznie, to korzystnie grupę halogenkową w silanie cynoorganicznym zastę puje się inną grupą funkcyjną za pomocą omówionej powyż ej reakcji. Korzystne jest wprowadzenie ulepszonej funkcji katalitycznej do silanu cynoorganicznego po jego przereagowaniu z nośnikiem zawierającym tlenek metalu, ponieważ pozwala to uniknąć zastąpieniaOne or more of the labile groups (i.e., F, Cl, Br, I or OR) on the tin of the supported catalyst containing organotin silane is preferably replaced with a group having improved catalytic properties. This can be done by reacting the organotin silane, before or after bonding to the support (preferably after bonding), with a wide variety of reagents such as hydroxides, oxides, carbonates, bicarbonates, phosphates, phosphates, sulfates, organic acid salts, alkali metal and metal sulfonates. alkaline earths, and by reaction with alcohols, phenols and inorganic and organic acids and other reagents known to those skilled in the art for the purpose of substituting the halide function in the organotin halide. This results in the replacement of a labile group (i.e. F, Cl, Br, I or OR) on the tin with a functional group such as an oxide, hydroxide, carboxylate, hydrogen carboxylate, sulfate, organic salt, sulfonate, phenate, inorganic or organic acids, mercaptides , phosphate, phosphite, phosphate and carbonate. Although the organotin silane with the labile tin halide group is catalytically active, preferably the halide group in the organotin silane is replaced with another functional group by the above-mentioned reaction. It is advantageous to introduce an improved catalytic function into the organotin silane after it has been reacted with a support containing metal oxide, as this avoids displacement
PL 194 055 B1 grupą funkcyjną także labilnej grupy lub grup w silanie. Labilną grupę lub grupy w silanie lepiej wykorzystuje się do wytworzenia wiązania Me-O-Si do chemicznego przyłączenia silanu cynoorganicznego do nośnika.A functional group also includes a labile group or groups in the silane. The labile group or groups on the silane is better used to form a Me-O-Si bond for chemically attaching the organotin silane to the support.
Synteza funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych typu A.Synthesis of functionalized organotin silanes of type A.
Przykład porównawczy A.Comparative example by A.
Reakcja 1,1-dichlorosilacyklobutanu z czterochlorkiem cynyReaction of 1,1-dichlorosilacyclobutane with tin tetrachloride
1,1-Dichlorosilacyklobutan (7,14 gramów) i czterochlorek cyny (13,70 gramów) przeniesiono pod azotem do probówki. Probówkę zatopiono, umieszczono w łaźni olejowej i utrzymywano przez 18,5 godzin w temperaturze 132°C. Analiza mieszaniny reakcyjnej za pomocą 119Sn i 29Si NMR wykazała, że reakcja nie zachodzi.1,1-Dichlorosilacyclobutane (7.14 grams) and tin tetrachloride (13.70 grams) were transferred to a test tube under nitrogen. The tube was sealed, placed in an oil bath and held for 18.5 hours at 132 ° C. Analysis of the reaction mixture by 119 Sn and 29 Si NMR showed that the reaction was not going to take place.
P r z y k ł a d 1.P r z k ł a d 1.
Reakcja 1,1-dichlorosilacyklobutanu z czterochlorkiem cyny katalizowana AlCl3.AlCl3 catalyzed reaction of 1,1-dichlorosilacyclobutane with tin tetrachloride.
1,1-Dichlorosilacyklobutan (6,77 gramów, 0,048 moli), czterochlorek cyny (13,58 gramów, 0,051 moli) i trichlorek glinu (0,44 gramów, 0,0033 moli) przeniesiono pod azotem do probówki. Probówkę zatopiono, umieszczono w łaźni olejowej i utrzymywano przez 24 godziny w temperaturze 133°C. Analiza mieszaniny reakcyjnej za pomocą 29Si NMR wykazała 100% konwersji 1,1-dichlorosilacyklobutanu. 119SnNMR: 21,1% molowych Cl3Si(CH2)3SnCl3, 25,8% molowych [Cl3Si(CH2)3]2SnCl2 i 53,1% molowych czterochlorku cyny.1,1-Dichlorosilacyclobutane (6.77 grams, 0.048 moles), tin tetrachloride (13.58 grams, 0.051 moles), and aluminum trichloride (0.44 grams, 0.0033 moles) were transferred to a tube under nitrogen. The tube was sealed, placed in an oil bath and kept at 133 ° C for 24 hours. Analysis of the reaction mixture by 29 Si NMR showed 100% conversion of the 1,1-dichlorosilacyclobutane. 119 SnNMR: 21.1 mole% Cl3Si (CH2) 3SnCl3, 25.8 mole% [Cl3Si (CH2) 3] 2SnCl2 and 53.1 mole% tin tetrachloride.
P r z y k ł a d 2.P r z k ł a d 2.
Reakcja 1,1-dichlorosilacyklobutanu z czterochlorkiem cyny katalizowana AlCl3.AlCl3 catalyzed reaction of 1,1-dichlorosilacyclobutane with tin tetrachloride.
1,1-Dichlorosilacyklobutan (28,54 gramów, 0,202 moli), czterochlorek cyny (26,62 gramów, 0,102 moli) i trichlorek glinu (1,00 gramów, 0,0075 moli) przeniesiono pod azotem do kolby o pojemności 100 ml. Mieszaninę ogrzewano do wrzenia przez 18 godzin. Analiza mieszaniny reakcyjnej za pomocą 119Sn NMR wykazała, że całość czterochlorku cyny uległa przereagowaniu do 95,1% molowych [Cl3Si(CH2)3]2SnCl2 i 4,1% molowych Cl3Si(CH2)3SnCl3.1,1-Dichlorosilacyclobutane (28.54 grams, 0.202 moles), tin tetrachloride (26.62 grams, 0.102 moles), and aluminum trichloride (1.00 grams, 0.0075 moles) were transferred to a 100 mL flask under nitrogen. The mixture was heated to reflux for 18 hours. Analysis of the reaction mixture by 119 Sn NMR showed that all of the tin tetrachloride had reacted to 95.1 mole% [Cl3Si (CH2) 3] 2SnCl2 and 4.1 mole% Cl3Si (CH2) 3SnCl3.
P r z y k ł a d 3.P r z k ł a d 3.
Reakcja 1,1-dichlorosilacyklobutanu z trichlorkiem butylocyny katalizowana AlCl3.AlCl3 catalyzed reaction of 1,1-dichlorosilacyclobutane with butyltin trichloride.
1,1-Dichlorosilacyklobutan (12,79 gramów, 0,907 moli), trichlorek butylocyny (25,59 gramów, 0,907 moli) i trichlorek glinu (0,70 gramów, 0,0052 moli) przeniesiono pod azotem do kolby o pojemności 100 ml. Mieszaninę ogrzewano do wrzenia przez 25 godzin. Analiza mieszaniny reakcyjnej za pomocą GC-MS wykazała 46,8% powierzchniowych Cl3Si(CH2)3SnCl2 i 34,4% powierzchniowych [Cl3Si(CH2)3]2Sn(Bu)Cl.1,1-Dichlorosilacyclobutane (12.79 grams, 0.907 moles), butyltin trichloride (25.59 grams, 0.907 moles), and aluminum trichloride (0.70 grams, 0.0052 moles) were transferred under nitrogen to a 100 mL flask. The mixture was heated to reflux for 25 hours. Analysis of the reaction mixture by GC-MS showed 46.8 area% Cl3Si (CH2) 3SnCl2 and 34.4 area% [Cl3Si (CH2) 3] 2Sn (Bu) Cl.
P r z y k ł a d 4.P r z k ł a d 4.
Reakcja 1,1-dimetoksysilacyklobutanu z czterochlorkiem cyny.Reaction of 1,1-dimethoxysilacyclobutane with tin tetrachloride.
1,1-Dimetoksysilacyklobutan (30,0 gramów, 0,227 moli), czterochlorek cyny (76,0 gramów, 0,294 moli) i toluen (170 ml) przeniesiono pod azotem do kolby i mieszano przez 18 godzin w temperaturze 25°C. Mieszaninę następnie ogrzewano do wrzenia przez 6 godzin. Produkt reakcji, reprezentowany wzorem (MeO)2ClSi(CH2)3SnCl3, wyodrębniono przez usunięcie rozpuszczalnika i destylację próżniową w temperaturze 123-126°C pod ciśnieniem 1 Tora (« 1,333x105 Pa). Wyniki analizy elementarnej: 30,9% Sn i 7,76% Si.1,1-Dimethoxysilacyclobutane (30.0 grams, 0.227 moles), tin tetrachloride (76.0 grams, 0.294 moles), and toluene (170 mL) were transferred to a flask under nitrogen and stirred for 18 hours at 25 ° C. The mixture was then heated to reflux for 6 hours. The reaction product, represented by the formula (MeO) 2ClSi (CH2) 3SnCl3, was isolated by removal of the solvent and vacuum distillation at 123-126 ° C at 1 Torr (? 1.333x10 5 Pa). Elemental analysis results: 30.9% Sn and 7.76% Si.
P r z y k ł a d 5.P r z l a d 5.
Reakcja 1,1-dimetoksysilacyklobutanu z trichlorkiem butylocyny.Reaction of 1,1-dimethoxysilacyclobutane with butyltin trichloride.
1,1-Dimetoksysilacyklobutan (30,0 gramów, 0,227 moli) i trichlorek butylocyny (64,1 gramów, 0,227 moli) przeniesiono pod azotem do kolby i mieszano przez 30 godzin w temperaturze 80°C. Produkt reakcji, reprezentowany wzorem (MeO)2ClSi(CH2)3Sn(Bu)Cl2, wyodrębniono przez usunięcie rozpuszczalnika i destylację próżniową w temperaturze 160°C pod ciśnieniem 1 Tora (« 1,333x105 Pa). Wyniki analizy elementarnej: 24,0% Sn i 6,55% Si.1,1-Dimethoxysilacyclobutane (30.0 grams, 0.227 moles) and butyltin trichloride (64.1 grams, 0.227 moles) were transferred to a flask under nitrogen and stirred for 30 hours at 80 ° C. The reaction product, represented by the formula (MeO) 2ClSi (CH2) 3Sn (Bu) Cl2, was isolated by removal of the solvent and vacuum distillation at 160 ° C at 1 Torr (? 1.333x10 5 Pa). Elemental analysis results: 24.0% Sn and 6.55% Si.
Synteza funkcjonalizowanych silanów cynoorganicznych typu B P r z y k ł a d 6.Synthesis of B-type functionalized organotin silanes. P r y k ł a d 6.
Reakcja (MeO)3SiCH2Cl z SnCl2.Reaction of (MeO) 3SiCH2Cl with SnCl2.
20,0 gramów (MeO)3SiCH2Cl, 11,11 gramów SnCl2 i 1,30 gramów n-Pr4NCl przeniesiono pod azotem do kolby i ogrzewano w 154°C przez 3 godziny. Mieszaninę reakcyjną przesączono i następnie destylowano pod próżnią w temperaturze 88-90°C pod ciśnieniem 2 Torów (« 2,666x105 Pa). Analiza elementarna wyodrębnionego produktu wykazała 32,4% Sn, 7,61% Si i 29,2% Cl, czemu odpowiada wzór (MeO)3SiCH2SnCl3.20.0 grams of (MeO) 3SiCH2Cl, 11.11 grams of SnCl2, and 1.30 grams of n-Pr4NCl were transferred to a flask under nitrogen and heated at 154 ° C for 3 hours. The reaction mixture was filtered and then distilled under vacuum at 88-90 ° C at 2 Torr (2.666x10 5 Pa). Elemental analysis of the isolated product showed 32.4% Sn, 7.61% Si and 29.2% Cl corresponding to the formula (MeO) 3SiCH2SnCl3.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
Wiązanie związku cynoorganicznego z krzemionkąBinding of the organotin compound with silica
Suszenie krzemionki (Przygotowanie nośnika)Drying Silica (Preparation of the carrier)
98,0 gramów silikażelu Davisil 646 (dostawca W. R. Grace) umieszczono w kolbie o pojemności litra i ogrzewano do 95°C pod ciśnieniem 1,8 Tora (« 2,506x105 Pa) przez 5 godzin, otrzymując silikażel, który stosowano w przykładach.98.0 grams of Davisil 646 silica gel (supplier WR Grace) was placed in a liter flask and heated to 95 ° C at 1.8 Torr (? 2.506x10 5 Pa) for 5 hours to give the silica gel which was used in the examples.
Przykład porównawczy B.Comparative example B.
Próba osadzenia trichlorku monobutylocyny na krzemionce.Attempt to deposit monobutyltin trichloride on silica.
gramów wysuszonej krzemionki przeniesiono pod suchym azotem do kolby o pojemności 250 ml. Do kolby reakcyjnej dodano za pomocą strzykawki 75 ml toluenu, a następnie 10,4 ml (6,14 gramów) trichlorku monobutylocyny. Mieszaninę ogrzewano do wrzenia pod azotem przez 18 godzin. Następnie usunięto pod próżnią substancje lotne, otrzymując osad. 8,52 gramów osadu ekstrahowano w aparacie Soxhletta metanolem przez 18,5 godzin. Następnie mokry osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna na zawartość cyny dała wynik 0,13% Sn. Obliczona zawartość procentowa cyny przy założeniu całkowitego przereagowania trichlorku monobutylocyny do produktu przedstawionego wzorem {Si}-O-Sn(Bu)Cl2 wynosi 8,5% Sn.grams of dried silica was transferred under dry nitrogen to a 250 mL flask. 75 mL of toluene was added to the reaction flask via a syringe followed by 10.4 mL (6.14 grams) of monobutyltin trichloride. The mixture was refluxed under nitrogen for 18 hours. The volatiles were then removed in vacuo to give a precipitate. 8.52 grams of the solid was Soxhlet extracted with methanol for 18.5 hours. The wet precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis for tin content gave 0.13% Sn. The calculated percentage of tin assuming complete conversion of monobutyltin trichloride to the product represented by the formula {Si} -O-Sn (Bu) Cl2 is 8.5% Sn.
Przykład porównawczy C.Comparative example C.
Próba osadzenia czterochlorku cyny na krzemionce.Attempted deposition of tin tetrachloride on silica.
11,0 gramów wysuszonej krzemionki i 7,16 gramów czterochlorku cyny przeniesiono pod azotem do kolby reakcyjnej i dodano 30 ml toluenu. Mieszaninę ogrzewano do wrzenia przez 5 godzin, ochłodzono do temperatury pokojowej i przesączono. Osad ekstrahowano w aparacie Soxhletta metanolem przez 20 godzin i wysuszono pod próżnią, otrzymując 8,82 g osadu. Analiza elementarna produktu reakcji dała wynik 0,74% Sn.11.0 grams of dried silica and 7.16 grams of tin tetrachloride were transferred under nitrogen to the reaction flask and 30 ml of toluene was added. The mixture was heated to reflux for 5 hours, cooled to room temperature and filtered. The precipitate was Soxhlet extracted with methanol for 20 hours and dried in vacuo to give 8.82 g of a solid. Elemental analysis of the reaction product gave 0.74% Sn.
P r z y k ł a d 7.P r z k ł a d 7.
Wiązanie mieszaniny [Cl3Si(CH2)3]2SnCl2 na krzemionceBinding of [Cl3Si (CH2) 3] 2SnCl2 mixture on silica
6,00 gramów wysuszonej krzemionki, około 30 ml toluenu i 4,99 gramów [Cl3Si(CH2)3]2SnCl2 z przykładu 3 przeniesiono do kolby pod azotem i ogrzewano do wrzenia przez 5 godzin. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i przesączono, i ekstrahowano osad metanolem w aparacie Soxhletta przez 24 godziny. Następnie osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna dała wynik 5,5% Sn.6.00 grams of dried silica, about 30 ml of toluene, and 4.99 grams of [Cl3Si (CH2) 3] 2SnCl2 from Example 3 were transferred to a flask under nitrogen and heated to reflux for 5 hours. The reaction mixture was cooled and filtered, and the solids Soxhlet extracted with methanol for 24 hours. The precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis gave 5.5% Sn.
P r z y k ł a d 8.P r z k ł a d 8.
Wiązanie (MeO)2ClSi(CH2)3SnCl3 na krzemionceBinding of (MeO) 2ClSi (CH2) 3SnCl3 on silica
101,6 gramów wysuszonej krzemionki, 259,5 gramów toluenu i 16,62 gramów (MeO)2ClSi(CH2)3SnCl3 z przykładu 4 przeniesiono do kolby pod azotem i ogrzewano do wrzenia przez 5 godzin. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono, przesączono i ekstrahowano osad metanolem w aparacie Soxhletta przez 30 godzin. Następnie osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna dała wynik 3,98% Sn i 2,12% Cl.101.6 grams of dried silica, 259.5 grams of toluene, and 16.62 grams of (MeO) 2ClSi (CH2) 3SnCl3 from Example 4 were transferred to a flask under nitrogen and heated to reflux for 5 hours. The reaction mixture was cooled, filtered and the solids Soxhlet extracted with methanol for 30 hours. The precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis was 3.98% Sn and 2.12% Cl.
P r z y k ł a d 9.P r z h o m 9.
Wiązanie (MeO)2ClSi(CH2)3Sn(Bu)Cl2Binding of (MeO) 2ClSi (CH2) 3Sn (Bu) Cl2
61,8 gramów wysuszonej krzemionki, 158,8 gramów toluenu i 17,9 gramów (MeO)2ClSi(CH2)3Sn(Bu)Cl2 z przykładu 5 przeniesiono do kolby pod azotem i ogrzewano do wrzenia przez 5 godzin. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono, przesączono i ekstrahowano osad metanolem w aparacie Soxhletta przez 24 godziny. Następnie osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna dała wynik 6,02% Sn i 3,23% Cl.61.8 grams of dried silica, 158.8 grams of toluene, and 17.9 grams of (MeO) 2ClSi (CH2) 3Sn (Bu) Cl2 from Example 5 were transferred to a flask under nitrogen and heated to reflux for 5 hours. The reaction mixture was cooled, filtered and the solids Soxhlet extracted with methanol for 24 hours. The precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis gave 6.02% Sn and 3.23% Cl.
P r z y k ł a d 10.P r z k ł a d 10.
Wiązanie (MeO)3ClSiCH2SnCl3 na krzemionceBinding of (MeO) 3ClSiCH2SnCl3 on silica
4,04 gramów (MeO)3SiCH2SnCl3 z przykładu 6, 26,92 gramów wysuszonej krzemionki i 68,66 gramów toluenu przeniesiono do kolby pod azotem i ogrzewano do wrzenia przez 5 godzin. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i przesączono, i ekstrahowano osad metanolem w aparacie Soxhletta przez 24 godziny. Następnie osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna dała wynik 3,83% Sn i 1,91% Cl.4.04 grams of (MeO) 3SiCH2SnCl3 from Example 6, 26.92 grams of dried silica and 68.66 grams of toluene were transferred to a flask under nitrogen and heated to reflux for 5 hours. The reaction mixture was cooled and filtered, and the solids Soxhlet extracted with methanol for 24 hours. The precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis was 3.83% Sn and 1.91% Cl.
P r z y k ł a d 11.P r x l a d 11.
Reakcja (MeO)2ClSi(CH2)3SnCl3 związanego na krzemionce z octanem sodu.Reaction of (MeO) 2ClSi (CH2) 3SnCl3 bound on silica with sodium acetate.
5,56 gramów (MeO)2ClSi(CH2)3SnCl3 związanego na krzemionce z przykładu 8, 3,60 gramów triwodzianu octanu sodu i 60 ml metanolu przeniesiono do kolby i ogrzewano do wrzenia przez 2 godziny. Osad odsączono, po czym ekstrahowano metanolem w aparacie Soxhletta przez 20 godzin.5.56 grams of (MeO) 2ClSi (CH2) 3SnCl3 bound on silica from Example 8, 3.60 grams of sodium acetate trihydrate and 60 ml of methanol were transferred to a flask and heated to reflux for 2 hours. The precipitate was filtered off then Soxhlet extracted with methanol for 20 hours.
Następnie osad wysuszono pod próżnią. Analiza elementarna dała wynik 4,11% Sn i 0,04% Cl.The precipitate was then dried in vacuo. Elemental analysis gave 4.11% Sn and 0.04% Cl.
PL 194 055 B1PL 194 055 B1
Reakcje estryfikacjiEsterification reactions
Procedura ogólna: 111,09 gramów bezwodnika ftalowego (0,75 moli), 234,41 gramów 2-etyloheksanolu (1,80 moli) i ilość katalizatora odpowiadającą 116,1 mg cyny zawartej w katalizatorze na 100 gramów bezwodnika ftalowego przeniesiono do kolby o pojemności 1 litra, wyposażonej w separator Deana i Starka. Kolbę reakcyjną przepłukano azotem przez 15 minut, po czym podniesiono temperaturę mieszaniny reakcyjnej do 220°C. Mieszanina reakcyjna rozpoczęła wrzeć w 175°C i czasy reakcji liczono od momentu osiągnięcia przez mieszaninę temperatury 175°C. Ilość nieprzereagowanego kwasu na końcu reakcji wyrażono jako liczbę kwasową (ilość mg KOH na gram próbki).General procedure: 111.09 grams of phthalic anhydride (0.75 mol), 234.41 grams of 2-ethylhexanol (1.80 mol) and an amount of catalyst corresponding to 116.1 mg of tin in the catalyst per 100 grams of phthalic anhydride were transferred to a flask at 1 liter capacity, equipped with a Dean and Stark separator. The reaction flask was purged with nitrogen for 15 minutes and the temperature of the reaction mixture was raised to 220 ° C. The reaction mixture began to boil at 175 ° C and reaction times were counted from the time the mixture reached 175 ° C. The amount of unreacted acid at the end of the reaction was expressed as the acid number (mg KOH per gram of sample).
P r z y k ł a d 12.P r z k ł a d 12.
Reakcje estryfikacji przy użyciu heterogennych katalizatorów cynoorganicznychEsterification reactions using heterogeneous organotin catalysts
P r z y k ł a d 13.P r z l a d 13.
Reakcje estryfikacji z recyklizacją katalizatoraEsterification reactions with catalyst recycling
Reakcje estryfikacji prowadzono w sposób opisany w procedurze ogólnej. Na końcu każdej reakcji ciekły produkt reakcji oddzielano od stałego heterogennego katalizatora cynoorganicznego za pomocą prostej operacji separacji cieczy od ciała stałego przez filtrację. Dokonywano tego przez usunięcie produktu z kolby reakcyjnej poprzez rurkę filtracyjną wprowadzoną do kolby reakcyjnej, pozostawiając w kolbie katalizator razem z małą ilością produktu reakcji. Następnie dodano bezwodnik ftalowy i 2-etyloheksanol i prowadzono drugą reakcję estryfikacji z tym samym katalizatorem, który pozostał w kolbie. Ponowne wykorzystanie katalizatora z dodatkowymi reagentami powtarzano do sześciu razy, monitorując liczbę kwasową i czas w celu ustalenia jak długo trwa całkowite przereagowanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli.Esterification reactions were performed as described in the general procedure. At the end of each reaction, the liquid reaction product was separated from the solid heterogeneous organotin catalyst by a simple liquid-solid separation operation by filtration. This was done by removing the product from the reaction flask through a filter tube inserted into the reaction flask, leaving the catalyst in the flask along with a small amount of reaction product. Then phthalic anhydride and 2-ethylhexanol were added and a second esterification reaction was carried out with the same catalyst that remained in the flask. Reuse of the catalyst with additional reagents was repeated up to six times, monitoring the acid value and time to determine how long it took to convert completely. The results are shown in the table below.
(Po wartości liczby kwasowej podano w nawiasach czas reakcji)(The reaction time is given in brackets after the acid value)
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6033197P | 1997-09-29 | 1997-09-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL194055B1 true PL194055B1 (en) | 2007-04-30 |
Family
ID=22028833
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL379683A PL194055B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Method for the manufacture of the 3-(trihalosilyl) propyl tin organic compound or a mixture of 3- (trihalosilyl) propyl tin organic compounds as well as the method for the manufacture of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl tin organic halides or a mixture of |
PL328891A PL193527B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Tin-organic silane, method of obtaining same, functionalised tin-organic silane, heterogenous catalyst made thereof and method of conducting catalytic reactions |
PL379682A PL194054B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Organotin silane, catalitic functionalised organotin silane and stable, heterogeneous catalyst made thereof |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL328891A PL193527B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Tin-organic silane, method of obtaining same, functionalised tin-organic silane, heterogenous catalyst made thereof and method of conducting catalytic reactions |
PL379682A PL194054B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Organotin silane, catalitic functionalised organotin silane and stable, heterogeneous catalyst made thereof |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US6166235A (en) |
EP (1) | EP0937728B1 (en) |
JP (1) | JP4342615B2 (en) |
KR (1) | KR100614776B1 (en) |
CN (1) | CN1167714C (en) |
AR (1) | AR013533A1 (en) |
AT (1) | ATE321767T1 (en) |
AU (1) | AU734464B2 (en) |
BR (1) | BR9803800B1 (en) |
CA (1) | CA2245326C (en) |
DE (1) | DE69834012T2 (en) |
ES (1) | ES2260819T3 (en) |
ID (1) | ID20958A (en) |
MY (1) | MY118850A (en) |
NO (1) | NO319279B1 (en) |
NZ (1) | NZ332046A (en) |
PL (3) | PL194055B1 (en) |
SG (1) | SG104253A1 (en) |
TR (1) | TR199801917A2 (en) |
TW (1) | TWI225063B (en) |
ZA (1) | ZA988825B (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2245326C (en) * | 1997-09-29 | 2005-04-05 | Elf Atochem North America, Inc. | Heterogeneous organotin catalysts |
FR2815274B1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-12-20 | Rhodia Chimie Sa | USES OF TIN DERIVATIVES AS TRANSCARBAMATATION CATALYSTS, CARBAMATE COMPOSITIONS COMPRISING SAID CATALYST AND TRANSCARBAMATATION METHODS |
JP2005097293A (en) * | 2003-09-01 | 2005-04-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Organotin silane compound |
WO2008002333A2 (en) | 2006-01-12 | 2008-01-03 | University Of Arkansas Technology Development Foundation | Tio2 nanostructures, membranes and films, and methods of making same |
GB201119871D0 (en) | 2011-11-17 | 2011-12-28 | Davy Process Techn Ltd | Process |
GB201218078D0 (en) | 2012-10-09 | 2012-11-21 | Davy Process Techn Ltd | Process |
EP3104086B1 (en) * | 2015-06-11 | 2019-09-18 | Electrolux Professional S.p.A. | Flavoring device for use in a cooking chamber |
CN107308984A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-03 | 中国科学院成都有机化学有限公司 | It is a kind of to be used for dimethyl carbonate and the immobilized organotin catalysts of silica and preparation method of phenol ester exchange |
CN111589471B (en) * | 2020-05-20 | 2023-05-02 | 湖北三宁碳磷基新材料产业技术研究院有限公司 | Immobilized metal organic catalyst for disproportionation reaction and preparation method thereof |
WO2022246846A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 安徽金禾实业股份有限公司 | Supported organotin catalyst and preparation method for sucrose-6-carboxylate |
CN114213627B (en) * | 2021-12-27 | 2023-06-23 | 浙江益弹新材料科技有限公司 | High-hardness thermoplastic polyurethane elastomer composition for waterproof and moisture-permeable film and preparation method thereof |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ195265A (en) * | 1979-10-27 | 1983-05-10 | British Petroleum Co | Catalytic esterification of carboxylic acids or anhydrides thereof |
DE3119643A1 (en) * | 1981-05-16 | 1982-12-02 | Paul Rauschert Gmbh & Co Kg, 8644 Pressig | Organotin compounds, process for their preparation, and their use |
US4395573A (en) * | 1981-11-23 | 1983-07-26 | Monsanto Company | Production and separation of amines |
GB8514330D0 (en) * | 1985-06-06 | 1985-07-10 | Bp Chem Int Ltd | Polymer composition |
GB8729069D0 (en) * | 1987-12-12 | 1988-01-27 | Rapra Techn Ltd | Temperature activated catalysts for liquid polymer cures |
US5316824A (en) * | 1991-12-16 | 1994-05-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Treating building materials with a compound containing tin covalently bonded to a silylating group |
US5606103A (en) * | 1993-09-03 | 1997-02-25 | Cps Chemical Company, Inc. | Organotin catalyzed transesterification |
US5436357A (en) * | 1994-06-06 | 1995-07-25 | Rohm And Haas Company | Polymer supported organotin catalyst |
BR9604776A (en) * | 1995-03-10 | 1998-06-23 | Dow Chemical Co | Sustained catalyst component Sustained catalyst process for preparing a sustained catalyst component and a sustained catalyst adduct of an organometallic compound polymerization process by adding the complex compound and method for preparing a complex compound |
US5981685A (en) * | 1997-07-09 | 1999-11-09 | Elf Atochem North America, Inc. | Organotin sulfonate catalysts and their manufacture |
CA2245326C (en) * | 1997-09-29 | 2005-04-05 | Elf Atochem North America, Inc. | Heterogeneous organotin catalysts |
-
1998
- 1998-09-18 CA CA002245326A patent/CA2245326C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-22 AU AU86120/98A patent/AU734464B2/en not_active Ceased
- 1998-09-24 NZ NZ332046A patent/NZ332046A/en not_active IP Right Cessation
- 1998-09-24 SG SG9803822A patent/SG104253A1/en unknown
- 1998-09-25 TR TR1998/01917A patent/TR199801917A2/en unknown
- 1998-09-25 US US09/160,413 patent/US6166235A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-25 MY MYPI98004406A patent/MY118850A/en unknown
- 1998-09-28 ZA ZA988825A patent/ZA988825B/en unknown
- 1998-09-28 TW TW087116036A patent/TWI225063B/en not_active IP Right Cessation
- 1998-09-28 PL PL379683A patent/PL194055B1/en unknown
- 1998-09-28 NO NO19984538A patent/NO319279B1/en unknown
- 1998-09-28 PL PL328891A patent/PL193527B1/en unknown
- 1998-09-28 PL PL379682A patent/PL194054B1/en unknown
- 1998-09-29 AR ARP980104849A patent/AR013533A1/en unknown
- 1998-09-29 AT AT98307882T patent/ATE321767T1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-09-29 JP JP27508598A patent/JP4342615B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-29 ES ES98307882T patent/ES2260819T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-29 EP EP98307882A patent/EP0937728B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-29 BR BRPI9803800-1A patent/BR9803800B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-09-29 KR KR1019980041496A patent/KR100614776B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-09-29 CN CNB981208916A patent/CN1167714C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-29 ID IDP981300A patent/ID20958A/en unknown
- 1998-09-29 DE DE69834012T patent/DE69834012T2/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-10-27 US US09/428,346 patent/US6162755A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-25 US US09/645,893 patent/US6316654B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-11-09 US US10/007,576 patent/US6506918B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7772417B2 (en) | Heterogeneous organotin catalysts | |
EP0404228B1 (en) | Catalyst compositions for the preparation of polymers of carbon monoxide with olefinically unsaturated compounds | |
PL194055B1 (en) | Method for the manufacture of the 3-(trihalosilyl) propyl tin organic compound or a mixture of 3- (trihalosilyl) propyl tin organic compounds as well as the method for the manufacture of 3- (diorganoxyhalosilyl) propyl tin organic halides or a mixture of | |
JP5532434B2 (en) | Organic-inorganic composite materials and uses thereof | |
CA2435358C (en) | Process for the production of monoalkyltin trihalides | |
CN107857777B (en) | Hydrosilylation reaction using recyclable platinum compound as catalyst | |
US20100280266A1 (en) | Fixed-Bed Hydrosilylation Catalyst Complexes and Related Methods | |
JP2775239B2 (en) | Catalytic alkylation method | |
EP1669360A2 (en) | Heterogeneous organotin catalysts | |
MXPA98007956A (en) | Heterogen organoestaño catalysts | |
JP3823196B2 (en) | Novel supported catalysts containing rhenium and aluminum, their preparation and their use in olefin metathesis | |
JP3856083B2 (en) | Method for producing triorganosilanol compound | |
KR950009313B1 (en) | Silylation method | |
US3347889A (en) | Hexaorganotritin compounds and the preparation thereof | |
JPH08231472A (en) | Production of aryl carbonate |